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专利号: 2024111174833
申请人: 南通市通利金属科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数控机床刀具动平衡测试机,包括设备外壳(6),所述设备外壳(6)内部设置有夹紧系统,所述设备外壳(6)底部固定连接有整体支架(9),所述整体支架(9)上设置有控制器(2),其特征在于:所述夹紧系统内部设置有刀具套筒(10),所述刀具套筒(10)上方固定有顶盖(4),所述刀具套筒(10)底部设置有刀具托盘(19),所述刀具托盘(19)设置在底板上,所述刀具托盘(19)与底板滑动连接,所述夹紧系统内部设置有卡柄,所述卡柄上设置有伸出头(18),所述伸出头(18)在夹紧系统旋转产生的离心力作用下将夹紧刀具套筒(10)内的刀具;

所述夹紧系统的底板上设置有若干横向滑块导轨(17)和若干卡柄导轨固定座(16),所述刀具托盘(19)周围滑动连接有若干横向导向滑块(20),所述横向滑块导轨(17)滑动连接有横向导向滑块(20),所述横向导向滑块(20)中部滑动连接有纵向滑块(24),所述所述纵向滑块(24)设置在横向滑块导轨(17)与卡柄导轨固定座(16)之间,所述纵向滑块(24)顶部滑动连接有卡柄,所述卡柄设置在卡柄导轨(15)内,所述卡柄导轨(15)设置在卡柄导轨固定座(16)上;

所述设备外壳(6)与夹紧系统之间设置有支撑轮(13),所述支撑轮(13)固定在支撑轮支架(14)上,所述支撑轮支架(14)上设置有压力传感器,所述夹紧系统底部设置有电机(8),所述电机(8)与夹紧系统固定连接,所述支架上设置有若干串联开关,所述设备外壳(6)顶部设置有设备顶盖(5),所述横向导向滑块(20)与夹紧系统内壁之间,设置有距离传感器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机,其特征在于:所述卡柄包括外部卡柄(23),所述外部卡柄(23)内测设置有中部卡柄(21),所述中部卡柄(21)内测设置有内部卡柄(22),所述伸出头(18)与刀具套筒(10)滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机,其特征在于:所述控制器(2)包括以下控制模块:信息采集模块,用于在设备开始使用时与设工作时检测设备状态,在设备运行时记录各传感器的读数;

处理模块,将信息采集模块采集的数据联立计算,生成稳定性参数,变速系数,将稳定性系数和变速系数发送至计算模块;

其中稳定性参数的获取过程为:

在启动设备时,不放入刀具,通过串联开关启动电机(8),能够得到设备初始稳定性参数:;

式中 、 、 分别为各横向导向滑块(20)与壳体之间的距离, 、 、 分别为支撑轮(13)上的压力传感器的瞬时读数,、分别为夹紧系统的内部结构稳定参数和夹紧系统运行时的跳动公差的预设比例系数,、均大于0,且 大于 ;

在使用设备时,放入刀具,待工人启动电机(8)后,能够得到设备运行时稳定性参数:;

式中 为刀具给刀具托盘(19)施加的力, 、 、分别为各横向导向滑块(20)与壳体之间的距离,、、分别为支撑轮(13)上的压力传感器的瞬时读数, 、分别为夹紧系统的内部结构稳定参数和夹紧系统运行时的跳动公差的预设比例系数,、均大于0,且 大于 ;

变速系数的获取过程为:

在使用工作时,需要变速系数来控制夹紧系统的转速变化率:

式中,、、分别为支撑轮(13)上的压力传感器的瞬时读数,是预设设备抖动系数,且 >0;

计算模块,将处理模块处理过的数据进行联立计算,生成刀具评估系数并发送给控制模块;

刀具评估系数 的获取所采用的公式为:

式中 为当前夹紧系统转速,是一个数据集合,在不同的转速下使用不同的数据来进行计算;

控制模块,根据刀具评估系数点亮对应指示灯(26),根据变速系数控制电机(8)转速变化率,根据稳定性参数判断设备是否停止运转。

4.一种动平衡测试系统,通过权利要求3所述的一种数控机床刀具动平衡测试机来实现,其特征在于,所述控制器(2)控制流程包括以下控制步骤:S1:信息采集模块,实时采集设备信息,包括各个横向导向滑块(20)距离夹紧系统内壁距离,各个支撑轮(13)所受压力,并将数据发送至处理模块,若传感器异常则点亮指示灯(26);

S2:处理模块,将采集模块采集的参数进行初步处理,并将处理结果生成的稳定性系数和变速系数发送给发送至计算模块;

S3:计算模块将处理模块的发送来的信息进行计算,从而得到刀具评估系数 ;

S4:控制模块对设备进行控制:

S4.1:控制模块使用变速系数控制电机(8)转速,电机(8)按照预定挡位进行转速控制,转速切换过程中根据变速系数控制电机(8)转速的加速度,变速系数越大,加速度越大;

S4.2:控制模块使用刀具评估系数点亮对应指示灯(26),为刀具动平衡测试的结果设置阈值区间,根据刀具评估系数所在的阈值区间点亮对应指示灯(26);

S4.3:管理模块使用稳定性参数控制电机(8)是否停止运转,当稳定性参数变化超过第一阈值的时候,关闭电机(8)使设备自行停止,同时点亮对应指示灯(26),当稳定性参数大于第二阈值的时候,使电机(8)停止并制动,点亮对应指示灯(26)。